MENU

Read more: http://epg-studio.blogspot.com/2011/04/tab-menu-horizontal-dengan-css-versi-5.html#ixzz1mR7g4EtF

Senin, 13 Februari 2012

POWER SUPPLY SWITCHING

Saat ini peralatan elektronika yang menggunakan adaptor semakin banyak dan semakin beraneka ragam. Mulai dari peralatan elektronik yang murah seperti radio sampai dengan handphone. Kebutuhan adaptor sebagai sebuah alternatif sebagai pengganti baterai lebih disukai karena baterai tidak dapat tahan lama dan secara otomatis membuat biaya operasional sebuah alat elektronik tersebut menjadi lebih besar. Dengan sebuah adaptor tidak lagi dibutuhkan baterai tetapi kelemahannya tidak dapat dibawa-bawa dengan mudah karena adapator harus selalu tersambung ke jaringan listrik PLN.

Tetapi walaupun demikian adaptor tetap digunakan. Dari berbagai macam adaptor yang terdapat dipasaran, adaptor konvensional dengan transformator penurun tegangan serta regulator tegangan sederhana lebih banyak ditemukan daripada adaptor dengan teknologi switching.
Adaptor juga dikenal dengan nama power supply. Power suplai yang baik harus mampu memberikan tegangan regulasi yang baik serta mampu memberikan arus yang cukup kepada beban. Tegangan yang tidak terregulasi pada output power supply dapat menyebabkan perlatan elektronika yang menggunakan power supply tersebut akan rusak terutama bagian regulasi tegangan (jika ada) tetapi jika peralatan tersebut tidak membunyai rangkaian regulasi tegangan internal maka dapat dipastikan perlatan elektronik tersebut akan rusak.
Rangkaian regulasi tegangan yang baik tidaklah sederhana dan pada kesempatan kali ini akan dibahas mengenai power supply dengan rangkaian regulasi switching. Power supply dengan regulasi switching ini lebih dikenal sebagai power supply switching. Kelebihan power supply switching adalah efisiensi daya yang besar sampai sekitar 83% jika dibandingkan dengan power supply dengan regulasi biasa yang menggunakan LM78xx.
Efisiensi yang rendah pada regulator LM78xx dikarenakan kelebihan tegangan input regulator akan dirubah menjadi panas sehingga sebagian besar daya input akan hilang karena dirubah menjadi panas tersebut. Bagaimanapun juga semua regulator harus mendapatkan tegangan input yang lebih tinggi daripada tegangan regulasi output untu mendapatkan tegangan yang teregulasi.



http://1.bp.blogspot.com/_YF5WDLLK2nA/Rm19EkU32xI/AAAAAAAACB0/j-owpIm-zNs/s400/IMAGE002.JPG

Gambar 1
Blok Diagram Switching Regulator
Tegangan regulasi dihasilkan dengan cara men-switching transistor seri ‘on’ atau ‘off ’. Dengan demikian duty cycle-nya menentukan tegangan DC rata-rata. Duty cycle dapat diatur melalui feedback negatif. Feedback ini dihasilkan dari suatu komparator tegangan yang membandingkan tegangan DC rata-rata dengan tegangan referensi.
Regulator switching pada dasarnya mempunyai frekuensi yang konstan untuk men-switching transistor seri. Besarnya frekuensi switching tersebut harus lebih besar dari 20KHz agar frekuensi switching tersebut tidak dapat didengar oleh manusia. Frekuensi switching yang terlalu tinggi menyebabkan operasi switching transistor tidak efisien dan juga dibutuhkan inti ferrit yang besar atau yang mempunyai permeabilitas tinggi.
Untuk regulator switching dengan transistor seri dapat digunakan frekuensi switching (unibase frequncy) pada 200KHz. Pada frekuensi ini masih dapat digunakan transistor darlington biasa dengan bandwidth minimum pada 1MHz seperti 2N6836 dengan maksimum frekunsi switching pada 10MHz atau BDW42 dengan maksimum frekuensi 4MHz. Besarnya bandwidth ini sangat berpengaruh pada efisiensi kerja switching regulator tersebut.
Untuk dioda clamp harus digunakan dioda dengan karakteristik fast recovery rectifier atau dikenal dengan dioda schottky. Dioda ini berguna untuk mempertahankan titik kerja dari switching transistor dengan melakukan ‘clamp’ (memotong) tegangan spike yang dihasilkan oleh transistor switching tersebut. Salah satu dioda schottky adalah 1N5819 dengan tegangan breakdown pada 40V. Kelebihan dari dioda schottky adalah kecepatan responnya terhadap penyerahkan tegangan.

Rangkaian Regulator Switching
Terdapat berbagai macam rangkaian regulator switching tetapi semua rangkaian regulator tersebut selalu mempunyai 4 elemen dasar :
1. Switching Transistor
2. Dioda Clamp
3. LC Filter
4. Rangkaian kontrol
Ada beberapa variasi dari rangkaian regulator switching. Perbedaaanya adalah pada posisi transistor switchingnya. Variasi regulator switching tersebut dapat dilihat pada gambar 2.
Transistor seri merupakan transistor yang diseri antara tegangan sumber (+DC Unregulated) dan tegangan output regulasi (+Vo). Untuk rangkaian pada gambar 2c dan 2d cocok untuk rangkaian kontrol tegangan teregulasi pada industri karena rangkaian kontrolnya terpisah/terisolasi dengan transistor serinya. Biasanya antara rangkaian kontrol dengan transistor serinya dipisahkan dengan menggunakan optoisolator (MOCxx atau 4N3x).
Pada rangkaian pada gambar 2a dan 2b, rangkaian kontrolnya mendapatkan tegangan dari output tegangan teregulasi sehingga rangkaian tidak akan ‘start’ jika tidak diberi tegangan awal. Sedangkan pada rangkaian 2c dan 2d rangkaian kontrolnya mendapatkan tegangan dari +DC Unregulated sehingga akan tetap bekerja walaupun terjadi kerusakan/kesalahan pada Remote Sense atau Induktor yang menyebabkan tegangan output regulasi menjadi nol.

http://3.bp.blogspot.com/_YF5WDLLK2nA/Rm18oEU32wI/AAAAAAAACBs/5bYCh_a-zko/s400/2.JPG







                        



http://3.bp.blogspot.com/_YF5WDLLK2nA/Rm176EU32vI/AAAAAAAACBk/1S0HRH42bGo/s400/1.JPG
Gambar 2
Variasi Switching Regulator

Filter Input dan Penyearah Input
Penyearah input dan filter input terdiri dari penyearah bridge (full wave rectifier) dan sebuah filter kapasitor. Untuk meningkatkan efisiensi dari regulasi maka resistor seri tidak digunakan. Perlu diperhatikan dalam memilih dioda bridge yang digunakan karena terdapat arus ‘surge’ yang besarnya sampai kira-kira 12A. Arus ‘surge’ merupakan arus pengisian kapasitor pada saat rangkaian regulator ini dihidupkan pertama kali. Arus ‘surge’ ini menjadi besar karena tidak terdapat resistor seri. Rangkaian penyearah dan filter input ini akan menghasilkan tegangan DC yang tidak teregulasi.
Output Filter
Rangkaian filter output tidak terlalu rumit. Rangkaian filter output hanya terdiri dari induktor (L) dan kapasitor (C). Nilai induktor dan nilai kapasitor yang digunakan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan :

http://2.bp.blogspot.com/_YF5WDLLK2nA/Rm15C0U32tI/AAAAAAAACBU/Qr-qNyR18OQ/s400/IMAGE006.GIF
http://2.bp.blogspot.com/_YF5WDLLK2nA/Rm12b0U32sI/AAAAAAAACBM/FqtakmH45yM/s400/IMAGE008.GIF
Dimana vo = tegangan ripple yang diinginkan.
Vo = tegangan regulasi output.
Vin = tegangan DC tak teregulasi.
f = frekuensi switching.
Sebuah rangkaian regulator yang baik harus mempunyai tegangan ripple harus sekecil mungkin. Tegangan ripple harus dalam level puluhan mV bahkan lebih kecil.
Untuk nilai kapasitor yang digunakan biasanya menggunakan 2 kali nilai yang didapatkan dari persamaan di atas karena Faktor disipasi dari kapasitor elektrolit untuk frekuensi tinggi tidak terlalu baik Dapat juga digunakan kapasitor tantalum dengan nilai sedikit di atas nilai yang dihasilkan oleh persamaan di atas. Selain itu filter output juga berfungsi sebagai filter adanya tegangan spike yang ditimbulkan oleh switching transistor (kondisi terburuk) agar tidak sampai ke perlatan elektronik (beban).
Sehingga di dalam mendisain sebuah regulator switching diperlukan parameter-parameter :
1. Tegangan input tak teregulasi
2. Tegangan output teregulasi yang diinginkan
3. Frekuensi kerja dari switching transistor
4. Arus output dari regulator switching
5. Tegangan ripple output teregulasi.
Selain bandwidth dari transistor switching, arus kolektor (Ic) dan tegangan kolektor-emitor (VCE) juga perlu diperhatikan dalam proses disain regulator switching ini. Arus kolektor (Ic) akan mempengaruhi besarnya arus output yang dapat disupply oleh regulator switching dalam kondisi normal. Sedangkan tegangan kolektor-emitor (VCE) akan mempengarui tegangan input (tegangan DC tak teregulasi) yang dapat diterima oleh transistor switching tersebut.
Ide Dasar Operasi Kerja Switching Regulator
Tingginya efisiensi dari regulator switching ii dipengaruhi oleh efisiensi kerja dari switching transistor seri. Pada saat transistor switching ‘ON’ maka semua tegangan input akan dilewatkan filter LC. Pada saat transistor switching ‘OFF’ maka tegangan input tidak akan melewati transistor switching sehingga tegangan yang masuk ke filter LC adalah nol.
Sehingga dengan duty cycle 50% maka transistor switching akan ‘ON’ atau ‘OFF’ dalam sela waktu yang sama dan tegangan rata-rata yang dihasilkan dari kondisi ini dapat ditentukan dengan persamaan :
http://3.bp.blogspot.com/_YF5WDLLK2nA/Rm102EU32rI/AAAAAAAACBE/6vRLQWFTiv4/s400/IMAGE010.GIF
Dimana D = Duty Cycle dari transistor switching.
Perubahan dari duty cycle ini akan mempengaruhi besarnya tegangan output teregulasi. Sehingga untuk mengkompensasi penurunan/kenaikan tegangan input tidak teregulasi dapat diatur dengan merubah duty cycle dari transistor switching ini.
Kondisi ‘ON’-‘OFF’ dari transistor switching ini terjadi berulang-ulang sehingga dengan duty cycle yang tetap akan menghasilkan gelombang kotak yang periodik.

http://2.bp.blogspot.com/_YF5WDLLK2nA/Rm1zx0U32qI/AAAAAAAACA8/FkWYK0fTEXY/s400/IMAGE012.JPG
Gambar 3
Operasi Dasar Switching Regulator
Pada saat switch tertutup maka IL akan mengalir dari Vin ke beban. Karena terdapat perbedaan tegangan antara tegangan output dan tegangan input maka IL akan naik. Pada saat switch terbuka maka energi yang tersimpan di dalam induktor akan memaksa agar IL tetap mengalir ke beban, IL akan turun.
Arus rata-rata yang melewati induktor sama dengan arus beban. Karena tegangan Vo dijaga konstan oleh kapasitor maka Io akan konstant. Ketika IL naik di atas Io maka kapasitor akan diisi dan pada saat IL turun di bawah Io maka kapasitor akan discharge.
Kondisi ini akan terus berulang sehingga akan menghasilkan suatu gelombang yang periodik dan operasi kerja regulator dalam kondisi steady state. Operasi dalam kondisi steady state ini akan menghasilkan :
1. Tegangan rata-rata pada induktor akan = 0 sampai Vo.
2. Arus DC yang mengalir dari induktor akan sama dengan arus yang mengalir ke beban. Akan muncul tegangan ripple yang kecil.
3. Tegangan DC pada kapasitor sama dengan tegangan beban dengan tegangan ripple yang kecil.
Perubahan pada arus beban (Io) sangat sukar dikompensasi dan respon transien dari beban pada umumnya tidak baik. Jadi perubahan pada arus beban akan menyebabkan perubahan duty cycle sementara. Ada beberapa kasus yang terjadi jika arus beban berubah :
1. Duty cycle akan naik sampai maksimal (100%) sehingga transistor switching akan selalu ‘ON”.
2. Induktor memerlukan beberapa waktu untuk menaikan level tegangan DC yang baru. Kondisi ini diperngaruhi oleh permeabilitas dari inti ferrit yang digunakan.
3. Duty cycle kembali pada nilai semula.
OLeh Susanto Wibisono Koselan









RANGKAIAN POWER SUPPLY SWITCHING 5V


http://2.bp.blogspot.com/_9qUcTZUGHXA/Su3SrhyEBXI/AAAAAAAAAXk/bE-6qe8z4Jw/s400/Power+supply+Switching.gif
Regulator switching yang digunakan LM2575-5.0 di halaman ini. Anda dapat membuat tegangan yang stabil dengan menggunakan regulator seperti LM317 terminal 3. Namun, karena arus listrik output dan arus listrik dimasukkan adalah sama kira-kira, perbedaan antara daya input listrik (x masukan tegangan input arus listrik) dan daya keluaran (output tegangan x arus keluaran The) dikonsumsi sebagai panas dengan regulator. Karena itu, efisiensi tidak baik.

Lembar data untuk LM2575

SEDERHANA Switcher 1A Langkah-Down Voltage Regulator










Metoda Penyediaan Sumber Daya DC



Pendahuluan
Dari berbagai ragam barang atau peralatan elektronik yang kita jumpai saat ini, akan kita dapati bahwa hampir semua bagian bagiannya dijalankan oleh sumber tenaga satu arah (DC). Penyediaan sumber tenaga DC tersebut dapat dalam bentuk baterai ataupun sumber daya (power supply) DC yang mana keluaran DC nya tidak hanya harus tersaring (filter) dengan bersih tetapi juga teregulasi dengan baik. Dalam sistim pengubahan daya, terdapat empat jenis proses yang telah dikenal yaitu sistim pengubahan daya AC ke DC, DC ke DC, DC ke AC, dan AC ke AC. Masing masing sistim pengubahan memiliki keunikan aplikasi tersendiri, namun ada dua yang implementasinya kemudian berkembang pesat dan luas yaitu sistim pengubahan AC ke DC (DC power supply) dan DC ke DC (DC-DC converter). Teknologi penyediaan tenaga DC telah mengalami evolusi selama bertahun tahun dari menggunakan pipa vakum (vacuum tube) yang berukuran besar dan sekaligus berbahaya karena bertegangan tinggi, sampai kepada metoda penyediaan yang memanfaatkan teknologi solid state dengan ukuran yang lebih kecil dan berkapasitas tegangan yang lebih rendah sehingga relatif lebih aman. Lain daripada itu, seperti yang telah disebut sebelumnya, bahwa penyediaan sumber tenaga DC ini memegang peranan yang sangat penting dalam penggunaan barang barang elektronik, maka dari itu peralatan penyedia sumber tenaga DC ini, seperti power supply DC dan pengubah DC-DC (DC-DC converter), menjadi salah satu bidang elektronik yang meraih pasaran yang besar. Tercatat bahwa penjualan power supply DC dan DC-DC converter diseluruh dunia tahun lalu mencapai angka 5 milyar dolar AS . Angka ini akan terus menanjak, seiring dengan bertambahnya konsumen barang barang eletronik dewasa ini maupun dimasa mendatang.
Selanjutnya, perkembangan teknologi penyediaan tenaga DC tidak hanya berkisar pada kemampuan untuk mengurangi atau menambah kapasitas daya serta menurunkan dimensi fisik, tetapi juga pada cara pengolahan daya itu sendiri. Pada mulanya metoda yang digunakan dikenal dengan nama tipe linier (linear mode). Pada sistim pengubahan AC ke DC, tipe linier bercirikan penggunaan kombinasi transformer 50/60Hz yang kemudian dilanjutkan dengan proses penyearah (rectifier), penyaring (filter), dan akhirnya pengatur linier (linear regulator). Oleh karena pengolahan frekuensi 50/60Hz inilah maka tipe linier cenderung menghasilkan alat penyedia daya DC yang relatif besar ukurannya, karena komponen yang dipakai untuk mengolah 50/60 Hz tersebut seperti transformer maupun kapasitornya akan berukuran besar pula. Kemudian lahir tipe ke dua yang dikenal sebagai tipe peralihan atau switching (switching mode), yang tidak hanya menghasilkan penyediaan daya DC yang jauh lebih efisien dari tipe linier, tetapi juga relatif lebih kecil dan ringan ukurannya. Pada tipe switching, strategi yang dipakai adalah dengan menghilangkan proses pengolahan frekuensi 50/60 Hz melalui proses penyearah (rectification) langsung dari voltase masukan, kemudian keluaran dari penyearah tadi mengalami proses pemotongan (chopped) sehingga menghasilkan deretan pulsa yang berfrekuensi (switching frequency) tinggi, sekitar 20 kHz sampai 500 kHz, lalu diteruskan ke transformer yang tentunya juga berfrekuensi tinggi, hingga pada akhirnya ke filter untuk hasil keluaran akhir. Sebagai akibat pengolahan daya melalui frekuensi tinggi inilah maka tipe swtiching menghasilkan produk akhir yang ukuran dan beratnya akan lebih kecil dari tipe linier.

Tipe Linier
Beberapa fungsi yang masuk dalam proses pengubahan daya AC ke DC adalah sebagai berikut:
  • Pengubahan Tegangan atau Voltase, berfungsi untuk mengubah tegangan listrik yang tersedia dari jaringan distribusi transmisi listrik ke level yang diinginkan
  • Penyearah, sebagai pengubah arah tegangan atau voltase dari AC ke DC
  • Filter atau penyaring, bertugas sebagai pembersih gelombang keluaran dari riak (ripple) yang berasal dari proses penyearahan
  • Pengaturan (regulation), bertujuan untuk mengendalikan tegangan keluaran sehingga menjadi stabil walaupun terjadi variasi atau perubahan pada suhu, beban, maupun tegangan masukan dari jaringan transmisi listrik
Idealnya, pengubahan daya ke DC memiliki karateristik seperti misalnya efisiensi 100%, gelombang keluaran yang tetap (constant output) walaupun dihadapkan pada variasi dari voltase transmisi (untuk power supply DC), arus pada beban, maupun suhu. Karakteristik ideal lainnya adalah tidak memiliki impedansi pada terminal keluaran (zero impedance output) untuk setiap jenjang frekuensi, dan juga tidak memiliki gangguan (noise) maupun ripple pada gelombang keluaran. Gambar 1 menunjukkan perbedaan dalam hal pengaturan beban dan ripple pada gelombang keluaran antara pengubah yang ideal dan yang praktis.
Gambar 1. Karakteristik ideal dan praktis pada pengubah ke DC
Selanjutnya, pada Gambar 2 dapat dilihat dua buah contoh rangkaian yang umum dipakai untuk menghasilkan daya DC dari daya AC yaitu rangkaian dengan konfigurasi Center-Tapped Transformer dan Penyearah Bridge (Bridge Rectifier). Kedua contoh tersebut memakai penyearah jenis gelombang penuh (full wave rectifier) yang mengakibatkan tingkatan ripple yang minimum pada gelombang keluaran.
Pada konfigurasi Center-Tapped Transformer, hanya terdapat dua buah dioda didalamnya dan dengan demikian hanya ada satu penjatuhan tegangan (voltage drop) pada dioda disetiap jalur arus dari transformer ke filter kapasitor. Lain halnya dengan konfigurasi Bridge yang menggunakan empat buah dioda, sehingga mengakibatkan dua voltage drop pada dioda disetiap jalur arus dari sisi transformer ke sisi filter. Namun demikian, walaupun Center-Tapped memiliki keuntungan pemakaian komponen yang lebih sedikit, namun setiap dioda paling tidak harus menahan tegangan balik (reverse voltage) yang besarnya dua kali lipat dari pada setiap dioda yang digunakan pada konfigurasi Bridge. Pada Gambar 2 juga terlihat adanya blok yang berisikan pengatur linier (Linear Regulator). Blok tersebut tidak lain berfungsi sebagai pengatur level daya sesuai dengan level yang diminta oleh beban dan secara bersamaan juga menekan tingkat ripple pada gelombang keluaran.
Gambar 2. Dua jenis rangkaian tipe linier
Tipe Peralihan (Switching)
Power Supply tipe switching menjadi semakin populer pemakaiannya karena tipe ini memberikan penyediaan daya DC yang efisiensi dan densitas dayanya sangat tinggi dibandingkan dengan tipe linier. Untuk lebih jelasnya, beberapa perbandingan antara kedua tipe tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Spesifikasi
Tipe Linier
Tipe Switching
Pengaturan Beban (Load regulation)
Variasi Gelombang Keluaran (Output Ripple)
Variasi Voltase masukan (Input Voltage Range)
Efisiensi
Densitas Daya (Power Density)
Waktu Peralihan (Transient Recovery)
0.02-0.01%
0.5-2 mV rms
+/- 10%
40-55%
0.5 W/in^3
50 usec
0.1-1.0%
25-100 mV p-p
+/- 50%
60-80%
2.3 W/in^3
300 usec
Tabel 1. Perbandingan antara tipe Linier dan Switching
Teknologi penyediaan daya DC melalui tipe switching sebenarnya bukan merupakan hal yang baru. Teknologi tersebut sudah mulai dikembangkan sejak sekitar tahun 60-an dan penggunaannya sangat terbatas pada aplikasi militer dan ruang angkasa karena komponen switch yang masih mahal dan kemampuan dayanya juga terbatas. Namun, karena semakin pesatnya perkembangan teknologi solid state termasuk didalamnya, pembuatan solid state switch, maka kedua halangan tersebut semakin lama semakin berkurang sehingga produksi tipe switching ini pun merembet perkembangannya ke lapangan industri, penelitian, pendidikan dan lain sebagainya.
Dari segi efisiensi, tipe linier tidak begitu baik, karena pada prosesnya hasil keluaran penyearah diturunkan tegangannya melalui pengatur linier (linear regulator), dan selisih antara tegangan yang masuk dan tegangan yang dihasilkan dibuang dalam bentuk panas. Akibat penyerapan panas (pembuangan energi) yang besar dalam proses tipe linier tersebut sehingga efisiensinya pun menjadi kecil. Sedangkan pada tipe switching, perbaikan efisiensi dicapai dengan cara pengaturan medan magnet akibat selisih tegangan masukan dengan keluaran. Pengaturan yang dimaksud berhubungan dengan proses penyimpanan dan pembuangan energi magnet yang mana pada waktu komponen penyimpan energi magnet sampai pada titik energi tertentu, maka switch yang dipakai untuk mengirim daya ke sisi beban dimatikan (off state), dan komponen penyimpan energi magnet tadi kemudian mengambil alih tugas switch untuk mengirim daya yang tersimpan menuju ke sisi beban. Apabila ‘tabungan’ energi magnet tadi hampir habis, maka switch kembali dihidupkan (on state) untuk mengambil alih kembali tugas pengiriman daya ke beban dan secara bersamaan mulai menyimpan kembali energi magnet untuk mengulang proses yang sama.
Gambar 3. Rangkaian dasar Flyback Regulator
Salah satu topologi dari power supply tipe switching adalah dengan metoda flyback (flyback regulator) seperti yang diilustrasikan pada Gambar 3. Pengaturan besarnya daya keluaran melalui komponen switch dikendalikan dengan metoda modulasi lebar pulsa atau PWM (Pulse Width Modulation) dimana semakin lama switch berstatus ON semakin banyak energi yang disimpan dalam transformer dan semakin besar pula daya yang dikirim ke beban. Selain itu, untuk menghasilkan tegangan keluaran yang stabil, maka tegangan tersebut dapat diumpan balik dan dibandingkan dengan tegangan referensi (reference voltage) dan selisihnya kemudian dapat digunakan untuk mengendalikan lamanya switch berstatus ON dan OFF. Pada gambar 4, dapat dilihat konfigurasi lengkap dari metoda Flyback tersebut. Sebutan lain power supply tipe switching adalah tipe "off-line" karena tegangan DC yang menjadi masukan adalah melalui proses penyearah langsung dengan penyearah Bridge dari sisi AC atau dari jaringan listrik dengan tanpa menggunakan transformer 50 atau 60 Hz. Pada rangkaian yang sama juga terlihat adanya sistim umpan balik yang harus terisolasi dari sisi AC dengan menggunakan transformer ukuran kecil ataupun dengan opto-isolator.
Gambar 4. Rangkaian lengkap Flyback Regulator
Banyak power supply dari tipe switching yang memiliki lebih dari satu keluaran. Banyaknya keluaran tersebut akan sangat berguna karena sering kita jumpai bermacam peralatan elektronika seperti halnya dalam sistim komputer yang membutuhkan tegangan atau daya yang berbeda beda untuk bermacam bagian atau komponen didalamnya.
Gambar 5. Rangkaian Flyback dengan keluaran lebih dari satu
Gambar 5 menunjukkan salah satu rangkaian Flyback yang dapat menghasilkan lebih dari satu keluaran. Pada gambar tersebut terlihat bahwa hanya satu keluaran saja yang memiliki umpan balik, sehingga keluaran keluaran yang lain tidak akan begitu teregulasi dengan baik. Masih banyak lagi contoh topologi lainnya yang digunakan untuk penyediaan daya DC baik itu dengan satu atau lebih keluaran seperti misalnya pengubah Forward, Buck, Boost, Cuk, Push-Pull, Full Bridge, Half Bridge, Sepic dan lain lainnya.
Pendistribusian Daya Pada Power Supply
Satu hal yang juga penting dalam implementasi power supply adalah cara pemasangan yang sesuai untuk pendistribusian beban. Salah satu kesalahan umum dalam menghubungkan pengubah daya seperti power supply pada beban terlihat pada gambar 6. Dalam rangkaian paralel seperti ini, tegangan pada satu beban akan bergantung pada arus listrik yang mengalir pada beban lainnya dan putaran DC (DC ground loop) pun terbentuk. Beban nomor 3 akan menerima tegangan yang paling rendah. Konfigurasi seperti ini sedapat mungkin dihindari, kecuali pada aplikasi yang memerlukan arus listrik keluaran yang relatif rendah dimana tegangan yang berkurang karena konduktor yang menghubungi beban tidak begitu berpengaruh.
Gambar 6. Distribusi Paralel
Sebagai alternatif yang lebih baik dari rangkaian paralel adalah rangkaian yang diberi nama Radial seperti pada Gambar 7. Satu pasang terminal positive dan negative pada semua beban dihubungkan dengan kabel langsung dari terminal keluaran pengubah daya. Dengan demikian maka tidak akan terjadi ground loop, dan pengaruh beban satu terhadap beban lainnya akan menjadi kecil.
Gambar 7. Distribusi Radial
Kesimpulan
Dalam memilih sistim pengubah daya baik itu dari daya AC ke DC maupun DC ke DC, pertama kali kita dihadapkan pada pilihan antara tipe linier atau switching. Pilihan mana yang kita ambil tentu saja tergantung dari aplikasi yang akan dibuat dengan batasan atau spesifikasi yang tersedia. Misalnya saja, untuk aplikasi dimana ukuran ataupun berat bukan merupakan hal yang penting, maka tipe linier lah yang paling sesuai karena selain sederhana dalam rancangannya juga sangat baik dalam pengaturan beban dan juga sangat kecil tingkat ripple dan noise pada keluarannya. Namun untuk aplikasi dimana fleksibilitas, dimensi fisik dan efisiensi tinggi sangat berperan seperti misalnya pada aplikasi ruang angkasa, maka tipe switchinglah yang menjadi solusinya.
Penelitian dan pengembangan teknologi pengubahan daya, terutama pada tipe switching, masih terus berlangsung dengan aktif sampai saat ini. Hal tersebut bervariasi dari yang bertujuan untuk menghasilkan teknik yang lebih meningkatkan efisiensi, investigasi pengolahan daya yang dapat mengurangi daya yang hilang (power loss) pada komponen switch, penelitian berbagai macam aplikasi sistim pengubah daya, sampai pada pencarian alternatif penggunaan komponen switch yang cepat sehingga dapat meningkatkan kecepatan frekuensi switching. Tambahan lagi, seperti sudah disebut sebelumnya bahwa bisnis peralatan pengubah daya tersebut, saat ini telah mencapai 5 milyar dolar AS pertahunnya dan akan terus meningkat dengan bertambahnya konsumen atau pemakai paralatan elektronika. Oleh karena itu, sangatlah disayangkan jika Indonesia tidak ikut berperan aktif dalam menggunakan peluang yang baik tersebut untuk penelitian, pengembangan, maupun pemasaran teknologi sistim pengubahan daya yang relatif tidak mahal dan tidak sulit untuk diterapkan di Indonesia. q
Oleh Taufik
Penulis adalah peneliti pada laboratorium Mekatronik dan mahasiswa program S3 teknik Elektro, Cleveland State University, Cleveland, Ohio, USA












Switching Regulator Variabel L4970

Switching Regulator Variabel L4970 ini dapat mensupplay arus masimal 10A dengan tegangan output yang dapat diatur dari 0 – 25 VDC. Rangkaian Switching Regulator Variabel L4970 ini dibangun dengan komponen utama IC L4970 sebagai Switching Regulator nya. Rangkaian Switching Regulator Variabel L4970 ini termasuk tidak rumit untuk dibuat sendiri, yang perlu diperhatikan adalah IC L4970 tersebut yang memerlukan pendingin yang cukup agar dapat bekerja secara optimal dan tahan lama. Rangkaian Switching Regulator Variabel L4970 secara lengkap dapat dilihat pada gambar berikut.

Rangkaian Switching Regulator Variabel L4970

Switching Regulator Variabel L4970,Switching Regulator,Switching Regulator Variabel,L4970,rangkaian Switching Regulator,membuat Switching Regulator,rangkaian Switching Regulator Variabel,rangkaian L4970,power supply Switching Regulator,power supply Switching
Tegangan output rangkaian Switching Regulator Variabel L4970 tersebut dapat di kontrol dengan mengatur tus potensiometer 18KOhm.








Power Supply Switching 90 Watt

Power Supply Switching dalam artikel ini mampu mensupply daya 90 Watt. Rangkaian Power Supply Switching ini dibangun secara langsung dari sistem jaringan AC menggunakan IC khusus power supply switching MC33374 yang berupa High Voltage Power Switching Regulator dan dengan komponen external pendukung yang lain. IC MC33374 merupakan IC power supply switching yang didesain dapat beroperasi dengan sumber tegangan AC dan bekerja sebagai power switching dengan teknik flyback converter. Rangkaian Power Supply Switching ini memiliki output DC 15 Volt dengan arus maksimal 6 Ampere.

Rangkaian Power Supply Switching 90 Watt

Rangkaian Power Supply Switching 90 Watt ini bekerja dengan cara menyearahkan sumber AC kemudian digunakan untuk mengaktifkan sistem converter MC33374. Output converter MC33374 dari transformator switching kemudian di searahkan lagi sebagai tegangan DC yang akan digunakan untuk supply perangkat elektronik.


Penggunaan penyedia daya tersaklar untuk berbagai aplikasi semakin digemari karena dapat mencapai efisiensi tinggi (hingga 90% untuk desain yang baik). Terdapat berbagai macam rangkaian penyedia daya jenis ini, tetapi semua rangkaian regulator tersebut selalu mempunyai 4 elemen dasar : Saklar Daya, Dioda Clamp, LC Filter, Rangkaian kontrol
http://1.bp.blogspot.com/_stHax5s-M40/S47kxBaU4RI/AAAAAAAAAHA/qpKSSYgm824/s400/smps1.bmp
 Dapat dilihat pada gambar di atas bahwa saklar daya dengan frekuensi tinggi sebagai bagian pokok dari system penyedia daya tersaklar. Tegangan masukan yang telah disearahkan diturunkan sesuai dengan keluaran yang diharapkan oleh rangkaian pengendali saklar. Konfigurasi rangkaian penyaklaran pada umumnya dikembangkan dari rangkaian buck dan boost yang ditunjukkan oleh gambar berikut


http://1.bp.blogspot.com/_stHax5s-M40/S47mxowGgBI/AAAAAAAAAHI/2s9gTirnIpc/s320/smps2.bmp


















Cukup beralih Power Supply sirkuit

Salah satu penampilan ibukota akumulasi aktualitas lingkup kemampuan beradaptasi yang disajikan adalah bahwa regulator tegangan tetap mengakui LM7805 adalah menyesuaikan diri di sirkuit, tegangan prestasi adalah variabel. Hal ini dicapai dengan berbatasan potensiometer di tengah terminal yang diterima IC regulator dan tanah. Untuk setiap aksesi 100-ohm dalam jumlah di-sirkuit dari gesekan potensiometer VR1, meningkat tegangan 1 volt prestasi oleh. Dengan demikian, prestasi bervariasi dari 3.7V ke 8.7V (mempertimbangkan tahunan 1,3 volt dioda D1 manik atas dan D2).

Kasih sayang lain yang penting dari akumulasi adalah bahwa ia mati sendiri kembali jumlah tidak berafiliasi di atas terminal prestasi. Hal ini dilakukan dengan saran dari transistor T1 dan T2, dioda D1 dan D2, dan kapasitor C2. Kembali jumlah yang berafiliasi pada output, abeyant manik atas dioda D1 dan D2 (sekitar 1.3v) diterima untuk transistor T2 dan T1 untuk melakukan. Akibatnya, siaran akan energi dan arang dalam iringan bahwa terus sebagai arang jumlah terhubung. Pada saat tersebut, kapasitor C2 mendapat jawab untuk sekitar 7-8 volt abeyant melalui transistor T2. Tapi kembali jumlah terputus, transistor T2 terputus. Namun, kapasitor C2 masih jawab dan mulai absolusi melalui hina transistor T1. Setelah beberapa waktu (yang pada dasarnya dibengkokkan oleh jumlah C2), siaran RL1 adalah de-energized, yang akan mematikan listrik ke SD menganggap agen X1. Untuk melanjutkan kemampuan lagi, tentang wajah S1 harus magang sebentar. Tinggi jumlah kapasitor C2, tambah akan menjadi ditutupnya dalam mematikan kemampuan akumulasi pada istirahat dari beban, dan sebaliknya hawa nafsu.

Meskipun dalam leluhur agen dengan tegangan dari 12V-aksesori 0V, 250mA itu digunakan, tentang dapat menderita sebagai klaim per pengguna (sampai 30V maksimum dan 1-ampere Peringkat diterima.). Untuk kartun ditambahkan dari saat ini 300mA, regulator IC muatan disesuaikan dengan calefaction bayi melahirkan melalui isolator mika. Kembali tegangan aksesori transformator meningkat di atas 12 volt (RMS), potensiometer VR1 biaya akan redimensioned. Juga, penilaian tegangan siaran harus redetermined.






















2 Watt Switching Power Supply Schematic
Selasa, 14 Juni, 2011
Browse »Home» Power Supply »2 Watt Power Supply Switching
2 Watt Switching Power Supply

2 Watt Switching Power Supply2 Watt Power Supply Switching Skema
Dalam Pasokan 2 Power Switching Watt kecil, osilator mengaktifkan Schmitt menyesuaikan diri untuk drive transistor switching yang makanan diterima induktor bayi. Energi disimpan dalam induktor saat transistor aktif, dan muncul ke lingkup kembali jumlah transistor nonaktif. Tegangan prestasi abased pada atrisi jumlah dan terikat oleh dioda zener yang berhenti osilator kembali ceruk tegangan sekitar 14 volt. Tegangan tinggi atau lebih rendah dapat diperoleh dengan menyesuaikan tegangan yang afiliasi feed dioda zener. Kemampuan adalah sekitar 80% aplikasi induktor Q udara.


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar